Recherche et développement 

 
Fives Cryo, en plus des derniers logiciels de simulation thermique des
échangeurs du commerce, dispose de son propre logiciel : ProSec.
Ce dernier est le résultat de près de 20 ans d'investissements en Recherche et Développement et de validations de la performance et du fonctionnement des échangeurs Fives Cryogenie. Il permet la simulation thermique et hydraulique des échangeurs en batterie, tout en pouvant tenir compte de l’environnement process. ProSec peut, en plus des calculs en statique, effectuer la simulation dynamique de l’échangeur afin de connaître les contraintes thermomécaniques desquelles dépend l'intégrité de l'appareil.

Les équipes d’ingénieurs de Fives Cryogenie ont à leur disposition un choix d’ondes qui leur permet de minimiser le coût total de l’installation pour le client, tout en répondant de façon fiable aux spécifications. Pour ce faire, les ondes sont mesurées expérimentalement à la fois en perte de charge et en transfert thermique. Mais surtout, cette mesure est réalisée sur des ondes brasées, afin d’être représentative des performances réelles dans l’échangeur.
La qualité des ondes est d’ailleurs garantie, outre les contrôles géométriques et micrographiques, par des mesures de la perte de charge, lors de la production.

   

Fabrication


Le brasage constitue sans nul doute une des étapes-clef dans le cycle de fabrication d'un échangeur, dont la réussite est le garant de la qualité de la matrice brasée.
Pour cette raison, Fives Cryo s'est toujours attaché à mettre en œuvre tous les moyens nécessaires à la maîtrise de cette opération.

 

 

 

 

Ainsi, après avoir équipé successivement ses deux fours de brasage sous-vide  d'un système de régulation spécifique, permettant un pilotage prédictif sous-contraintes, en temps réel, du cycle thermique de brasage  à partir de la cartographie de température des échangeurs, une étape supplémentaire vient d'être récemment franchie avec le développement d'un nouveau logiciel 3D, permettant de simuler par avance le cycle thermique de brasage.

Intégrant toute la logique de régulation prédictive et le design complet des appareils, ce progiciel permet, outre l'optimisation des paramètres, d'intervenir dès la phase de conception.

 Conception mécanique, fiabilité


Les règles de conception mécanique que nous appliquons sont fondées sur l’application des codes de calcul. Notre expertise en matière de fiabilité s’appuie sur la maîtrise du comportement local de la structure hétérogène de l’appareil brasé. En effet, la fiabilité et la tenue dans le temps sont le résultat de la maîtrise des efforts ponctuels.

 Les zones sensibles de chaque appareil, typiquement l’attache des têtes sur la matrice, sont soumises aux efforts de pression et aux gradients thermiques. Elles sont vérifiées par éléments finis avec notre logiciel PC Diam. Notre structure hétérogène est impossible à modéliser correctement avec des logiciels classiques : pour ces modèles lourds, nous avons développé nos propres outils, les logiciels classiques étant inadaptés à notre structure hétérogène complexe.

 

 Flexibilité des tuyauteries


Les tuyauteries constituent l’interface de notre appareil avec le reste du site. Pour une conception en synergie avec les clients, nous avons choisi les logiciels les plus performants et intégré la compétence de calcul de flexibilité au niveau de la conception.
 

Simulation thermo-mécanique transitoire

Après un certain temps, le système finit par atteindre un état stationnaire dont la connaissance est suffisante en termes de procédé. En revanche, à l’occasion de changements de régime de fonctionnement, de forts gradients de température sont susceptibles d’apparaître, induisant des contraintes thermomécaniques. 

 La mise en œuvre de ce type de calcul est lourde et consiste à déterminer les contraintes thermomécaniques et leur évolution en fonction du temps, à partir des températures issues du calcul thermohydraulique transitoire. Le modeleur que nous avons développé (HomPass, Siteme) intègre les moindres détails (ondes, jeux, plaques, orientations…) et nous permet de proposer une conception intégrant la versatilité des conditions d’exploitation.

 

Dimensionnement mécanique et thermique

 


Nos spécialistes s’associent pour élaborer les appareils à partir des spécifications du client.

Ils sélectionnent le meilleur compromis thermo-hydraulique afin d’optimiser la capacité d’échange, les performances thermiques, les pertes de charge, la compatibilité procédé-ailettes, la sécurité de l’appareil  et l’encombrement. La conception mécanique, basée sur le cahier des charges client et la pré-étude hydraulique, garantit les performances qui tiennent compte de la conformité aux codes (ASME, DESP…), les conditions de calcul (séismes, vents, transport, manutention), les conditions  d’installation sur site, les interfaces client, la flexibilité et les contractions thermiques, les charges extérieures et l’instrumentation.
Pour atteindre un tel niveau d’excellence, Fives Cryo a su s’entourer de partenaires d’exception : universités et écoles d’ingénieurs de renommée, laboratoires, clients,
et valider concrètement ses résultats : calculs de simulation, mesures sur site, mesures et contrôle continu des performances des ondes en production.

 

 

Toujours à la recherche de nouvelles techniques, de nouveaux matériaux, le service  R&D de Fives Cryomec améliore en permanence la qualité de nos produits. Faciliter le pompage, fiabiliser les systèmes d’étanchéités font l’objet d’une attention toute particulière. L’augmentation des capacités nous amène également à développer de nouveaux produits adaptés à l’évolution des besoins.

 Avec plus de 2000 m2 d’atelier, Fives Cryomec peut assembler des projets importants. De nouveaux postes de travail ont été créés permettant un meilleur flux des produits. La société s’est équipée d’une machine à dégraisser sous vide répondant à toutes les attentes concernant la qualité du dégraissage, tout en contribuant à la sauvegarde de l’environnement.

 

 

 

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